2023 Fiscal Year Annual Research Report
Creation of empirical research infrastructure for anti-aging that integrate basic science based on engineered skeletal muscle cell culture and applied science
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21H03384
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
橋本 健志 立命館大学, スポーツ健康科学部, 教授 (70511608)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮本 直和 順天堂大学, スポーツ健康科学部, 先任准教授 (20420408)
中村 友浩 大阪工業大学, 工学部, 教授 (30217872)
塚本 敏人 早稲田大学, スポーツ科学学術院, 講師(任期付) (70802099)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2026-03-31
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| Keywords | 脳内代謝 / 認知機能 / 中高齢者 / 3D培養筋 / メタボローム / 運動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
骨格筋の減退化が健康寿命阻害の初発段階であることを鑑みると、健康寿命の延伸に効果的な処方を策定するにあたり、運動や外的刺激がもたらす骨格筋の機能向上機序を細胞レベルで把握し、それが他の器官にどういった好適な作用を誘発し、ひいては生体システムを好適化するか、生体という複雑系に応用展開する実践的研究基盤形成が必要である。この需要に訴求すべく、本研究は、生体筋に近似した3D骨格筋培養細胞をプラットフォームとし、マイオカイン分泌に好適な運動・栄養処方を模倣する生理的刺激を検出するとともに、それら処方（運動・栄養処方）をヒトへ応用展開する、統合的アンチエイジングのための生体応用研究基盤を創成することを目的としたものである。
今年度は、3D骨格筋培養システムを活用し、筋肥大効果を有することが明らかとなったマカ（栄養素）と電気刺激による筋収縮（運動）の併用効果の検証を実施した。マカと電気刺激の併用によって、効果的に筋肥大を惹起することを認め、国際誌に公表した。さらに、3D培養筋の収縮システムに関する論文も公表した。
加えて、統合的アンチエイジングのためのヒトへの実践的応用（運動・栄養処方）方略の効果検証も実施した。一過性の運動・栄養（必須アミノ酸）処方により、認知機能の亢進効果を明らかにした。この成果を、国際誌に公表した。さらに、高強度間欠的運動が愛情ホルモンとも言われるオキシトシンの分泌に及ぼす影響、異なる運動様式が、一種のマイオカインに位置付けられる乳酸産生に及ぼす影響、カフェイン摂取がジャンプパフォーマンスに及ぼす影響について、国際誌に公表した。
このように、培養細胞並びにヒトを対象とした研究を往還して進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
3D骨格筋培養システムを活用し、一定の成果を挙げ、国際誌にて公表されたことが理由である。3D培養筋の収縮システムに関する論文ならびにマカ（栄養素）と電気刺激による筋収縮（運動）の併用効果の検証に関する論文である。
また、一過性の運動と栄養の認知機能の亢進に対する併用効果についても、ヒトを対象に実験を実施することができ、有意義な結果を得て、国際誌にて公表されたことも理由である。さらに、カフェインの介入によるジャンプパフォーマンス向上効果についても有意義な知見を得、国際誌にて公表された。加えて、長時間の低酸素環境が認知パフォーマンスに及ぼす影響、高強度間欠的運動がオキシトシン分泌や脳循環制御に及ぼす影響など、国際共同研究成果も得られた。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、運動に栄養を組み合わせることで、効果的に認知実行機能や筋機能を改善し得る方略を検討していく。解析中のデータや知見は整理し、まとめて、学術論文にて公表する。また、投稿中の論文についても学術論文にて公表する。さらに、健常若年男性に対する一過性のレジスタンス運動と栄養素の併用効果の検証実験結果についても、論文にまとめていく。その際、栄養素とマイオカイン分泌、そして認知機能の関係について、詳細に検討する。
このように、培養細胞並びにヒトを対象とした研究を往還して進めていく。
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[Presentation] Even at very low dose, caffeine improves vertical jump performance in a dose-independent manner2023
Author(s)
Teppei Matsumura, Yuki Takamura, Kazushi Fukuzawa, Kazuya Nakagawa, Shunya Nonoyama, Keigo Tomoo, Hayato Tsukamoto, Yasushi Shinohara, Motoyuki Iemitsu, Akinori Nagano, Tadao Isaka, Takeshi Hashimoto
Organizer
European College of Sport Science, 28th Annual Congress of the European College of Sport Science
Int'l Joint Research
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